KI-MUSIK4.0

Mikroelektronik-basierte universelle Sensor-Schnittstelle mit Künstlicher Intelligenz für Industrie 4.0

Roboterarm
Maßgeschneiderte mikroelektronische Systeme für die dezentrale Datenverarbeitung ermöglichen neue Methoden der Künstlichen Intelligenz für Industrie 4.0. © trahko - Adobe Stock

Motivation

Hochleistungsfähige Mikroelektronik in Kombination mit Sensorik und eingebetteter Software sammelt und verarbeitet Prozessdaten in Industrieanlagen. Das ermöglicht eine umfassende Digitalisierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen in der Industrie 4.0. Nun sollen neueste Elektroniktechnologien zusammen mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) für industrielle Anwendungen nutzbar werden. Diese neue Qualität der Datenverarbeitung am Ort des Geschehens ermöglicht eine sichere dezentrale Analyse- und Prognosefähigkeit. So entsteht eine neue Generation intelligenter, autonomer Produktionssysteme.

Ziele und Vorgehen

Für die Überwachung industrieller Anlagen und Maschinen können neuartige akustische Sensoren besonders viele Informationen über den Maschinenzustand liefern. Im Vorhaben werden Sensoren für die Nutzung in einem verteilten Netzwerk entwickelt. Eine Besonderheit ist, dass jeder Sensor große Datenmengen mittels KI vorverarbeiten und bewerten kann. Somit sendet jede Sensoreinheit deutlich weniger und zuverlässigere Informationen an die Basisstation. Die zu versendenden Datenmengen reduzieren sich erheblich, die Kommunikation wird beschleunigt und der Nutzer kann die Produktionsanlagen in Echtzeit überwachen. Die geplanten Forschungsarbeiten umfassen neben der Entwicklung neuartiger, energieeffizienter Sensorkonzepte auch Aspekte des maschinellen Lernens.

Innovationen und Perspektiven

Die geplanten Vorhabenergebnisse aus realen Produktionsprozessen zeigen das große wirtschaftliche Potenzial der mikroelektronischen Komponenten und Systeme deutlich auf. Die neuartigen Sensorkonzepte sind zuverlässiger, schneller und energiesparend. Unterschiedlichste Anwendungen, speziell im Bereich der Industrie 4.0, können im Erfolgsfall von den Ergebnissen und Erkenntnissen aus dem Projekt profitieren.